![Berekeningsformule voor druktonnage](https://www.machinemfg.com/wp-content/uploads/2023/11/Press-Tonnage-Calculation-Formula.jpg)
Heb je je ooit afgevraagd wat roestvast staal zo veerkrachtig maakt bij het lassen? In dit artikel verkennen we de fascinerende wereld van de roestvaststalen lasdraden en laten we zien hoe hun unieke samenstelling en eigenschappen ze essentieel maken voor hoge temperaturen en corrosieve omgevingen. Je leert welke staven je moet gebruiken voor specifieke materialen en omstandigheden, zodat je telkens weer verzekerd bent van sterke, duurzame lassen.
Roestvrijstalen lasstaven worden voornamelijk gebruikt voor het lassen van corrosiebestendig of hittebestendig staal met een chroomgehalte hoger dan 10,5% en een nikkelgehalte lager dan 50%.
De selectie moet gebaseerd zijn op het materiaal van het roestvast staal en de werkomstandigheden zoals bedrijfstemperatuur, contactmedium, enz. De belangrijkste overwegingen zijn:
Voor hittebestendig roestvast staal dat onder omstandigheden met hoge temperaturen werkt, is het belangrijk om te voldoen aan de prestaties op het gebied van weerstand tegen warmtescheuren van de las en de prestaties op het gebied van hoge temperaturen van de lasverbinding.
Voor austenitische hittebestendige staalsoorten, zoals 10H18N9TI en Cr17N13, waar de verhouding tussen chroomgehalte en nikkelgehalte groter is dan 1, is austeniet-ferriet lassen van roestvrij staal staven worden meestal gebruikt.
Voor gestabiliseerd austenitisch hittebestendig staal, zoals Cr16Ni25Mo6 en Cr15Ni25W4Ti2, waar deze verhouding kleiner is dan 1, terwijl het lasmetaal een chemische samenstelling heeft die vergelijkbaar is met het basismetaal, wordt aanbevolen om het gehalte aan elementen zoals Mo, W, Mn in het lasmetaal te verhogen om de scheurvastheid van de las te verbeteren.
Voor corrosiebestendig roestvast staal dat in verschillende corrosieve media werkt, moet de selectie van roestvast stalen lasstaven gebaseerd zijn op het medium en de werktemperatuur.
Voor bewerkingen bij temperaturen boven 300℃ in zeer corrosieve omgevingen wordt vaak gekozen voor lasstaven met gestabiliseerde elementen zoals Ti of Nb of ultra-lage koolstof roestvrijstalen lasstaven.
Voor media die verdund zwavelzuur of zoutzuur bevatten, hebben lasstaven met Mo of Mo en Cu meestal de voorkeur.
Voor apparatuur die op normale temperatuur werkt met een zwakke corrosiviteit, of gewoon om roestvervuiling te voorkomen, is het gebruikelijk om roestvrijstalen lasstaven te kiezen zonder Ti of Nb.
Voor chroom roestvrij staal, zoals martensitisch roestvrij staal 12Cr13, ferritisch roestvast staal 10Cr17Ti, etc., om de plasticiteit van de lasverbinding te verbeteren, worden vaak chroomnikkel austenitische roestvast stalen lasstaven gebruikt.
Volgens de bepalingen van GB/T983-2012 "Roestvrijstalen Lasstaven," is het modelnummer van roestvrijstalen lasstaven onderverdeeld op basis van de chemische samenstelling van het neergelegde metaal, bekledingstype, laspositie en lasstroomtype.
De methode voor het samenstellen van het modelnummer is als volgt:
a) Het eerste deel wordt weergegeven door de letter "E" om de lasstaaf.
b) Het tweede deel is het getal dat volgt op de letter "E" en dat de classificatie van de chemische samenstelling van het gedeponeerde metaal aangeeft. De letter "L" duidt op een lager koolstofgehalte en de letter "H" op een hoger koolstofgehalte. Als er andere speciale vereisten zijn voor de chemische samenstelling, wordt dit weergegeven door het elementensymbool na het nummer.
c) Het derde deel is het eerste cijfer na het streepje "-" en geeft de laspositie aan, zoals weergegeven in tabel 2.
Tabel 2 Laspositiecode
Code | Laspositie |
-1 | PA, PB, PD, PF |
-2 | PA, PB |
-4 | PA, PB, PD, PF, PG |
De explosieve laspositie wordt getoond in GB/T16672, waarbij PA=vlak lassen, PB=vlak hoeklassen, PD=verloophoeklassen, PF=opwaarts verticaal lassen, PG= neerwaarts verticaal lassen.
d) Het vierde deel is het laatste cijfer en geeft het coatingtype en stroomtype aan, zoals weergegeven in tabel 3.
Tabel 3 Coatingtype codes
Code | Type coating | Huidig type |
5 | Alkaliteit | DC |
6 | Rutiel | AC en DC (a) |
7 | Titaanzuur type | AC en DC (b) |
Voorbeeld model
Voorbeelden van complete elektrodemodellen in deze standaard zijn als volgt:
E 308-1 6
Hier zijn enkele specifieke selecties van veelvoorkomende austenitische, martensitische en ferritisch roestvrij staal lasstaven:
1. Het kiezen van austenitische roestvaststalen lasstaven (zie tabel 1)
Om ervoor te zorgen dat het lasmetaal van austenitisch roestvast staal dezelfde corrosieweerstand en andere eigenschappen behoudt als het basismetaal, is de koolstofgehalte van de austenitische roestvaststalen lasdraad mag niet hoger zijn dan die van het basismetaal.
Tabel 1 Selectie van veelgebruikte lasstaven van Austenitisch roestvast staal
Staalsoort | Selectie van lasstaven | |
Rang | Model | |
022H19N10 06H18N9 | A002 A002 AA001G15 | E308L-16 E308L-17 E308L-15 |
06H19N9 | A101 A102 A102A A107 | E308-16 E308-17 E308-15 |
10H18N9 10H18N9T | A112 A132 A137 | — E347-16 |
06H18N10T 06H18N11Nb | A132 A137 | E347-16 E347-15 |
10H18N12M2T 06H18N12M2T | A202 A201 A207 | E316-16 E316-15 |
06H23N13 06H25N13 | A302 A301 A307 | E309-16 E309-15 |
10H25N18 06H25N20 | A402 A407 | E310-16 E310-15 |
2. Het kiezen van martensitische roestvaststalen lasstaven (zie tabel 2)
Er zijn twee soorten staven die gebruikt worden voor het lassen van martensitisch roestvast staal: chroom roestvrij staal lasstaven en chroomnikkel austenitische roestvaststalen lasstaven.
Tabel 2 Selectie van gebruikelijke martensitische roestvaststalen elektroden
Staalsoort | Selectie van lasstaven | |
Rang | Model | |
12Cr13 20Cr13 | G202 G207 G217 | E410-16 E410-15 |
A102 A107 A302 A307 A402 A407 | E308-16 E308-15 E309-16 E309-15 E410-16 E410-15 E410-15 | |
14H17N2 | G302 G307 | E430-16 E430-15 |
A102 A107 A302 A307 A402 A407 | E308-16 E308-15 E309-16 E309-15 E410-16 E410-15 E410-15 |
3. Ferritische roestvrijstalen lasstaven kiezen (zie tabel 3)
Door de lage taaiheid van het afgezette metaal van ferritisch lasmaterialenIn combinatie met de moeilijkheid om toegevoegde ferrietvormende elementen zoals Al, Ti effectief over te brengen naar het smeltbad, worden ferritische lasstaven niet veel gebruikt.
Tabel 3 Selectie van ferritische roestvast stalen lasstaven
Staalsoort | Selectie van lasstaven | |
Rang | Model | |
022Cr12 06Cr13 | G202 G207 G217 | E410-16 E410-15 |
A302 A307 A402 A407 | E309-16 E309-15 E310-16 E310-15 | |
10Cr17 10H17M 022H17M 022H18M2 06H17Ti 10H17T | G302 G307 | E430-16 E430-15 |
A202 A207 A302 A307 A402 A407 | E316-16 E316-15 E309-16 E309-15 E309-15 E310-15 E310-16 E310-15 |
Rang | Standaard modelnummer (GB) | Amerikaans standaard modelnummer (AWS) | Type coating | Lasstroom | Belangrijkste toepassingen |
G202 | E410-16 | E410-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van oppervlakken 0Cr13, 1Cr13 en slijtvaste, corrosiebestendige oppervlakken. |
G207 | E410-15 | E410-15 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Lassen van oppervlakteopbouw op 0Cr13, 1Cr13 en slijtvaste, corrosiebestendige materialen. |
G217 | E410-15 | E410-15 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Lassen van oppervlaktelagen op 0Cr13, 1Cr13 en materialen met slijtage- en corrosiebestendigheid. |
G302 | E430-16 | E430-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van Cr17 roestvrij staal. |
G307 | E430-15 | E430-15 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Lassen van Cr17 roestvast staal. |
A002 | E 308L -16 | E 308L -16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van ultra-lage koolstof Cr19Ni11 roestvrij staal en 0Cr19Ni10 roestvrij staal structuren, zoals synthetische vezels, kunstmest, aardolie en andere apparatuur. |
A012Si | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van C2-staal met ultralaag koolstofgehalte (OOCr17Ni15Si4Nb) gebruikt voor weerstand tegen geconcentreerd salpeterzuur. | ||
A022 | E 316L -16 | E 316L -16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van apparatuur voor ureum en synthetische vezels. |
A002N | E 316L -16 | E 316L -16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Voornamelijk gebruikt voor het lassen van 316LN roestvrijstalen structuren. |
A022Si | A | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor het lassen van 3RE60 voeringsplaten of -pijpen bij de productie van smeltapparatuur. | |
A022MO | E317L-16 | E317L-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor het lassen van ultralaag koolstof 00Cr18Ni12Mo3 roestvast staal, evenals voor het lassen van chroom roestvast staal en samengestelde staalsoorten die geen warmtebehandeling kunnen ondergaan na het lassen, evenals ongelijksoortige staalsoorten. |
A032 | E317MoCuL-16 | E317L-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van structuren gemaakt van roestvast staal met ultralaag koolstofgehalte in apparatuur die wordt gebruikt voor synthetische vezels en andere toepassingen, die werken in omgevingen met verdund tot middelmatig geconcentreerd zwavelzuur. |
A042 | E309MoL-16 | E309MOL-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van bekledingsplaten en overlay-lassen in ureumsynthesetorens, evenals lassen van structuren gemaakt van hetzelfde type roestvast staal met ultralaag koolstofgehalte. |
A052 | A | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van reactoren, separatoren en andere apparatuur die wordt gebruikt in zwavelzuur-, azijnzuur- en fosforzuuromgevingen. |
A052Cu | A | Titanium-calcium type | AC/DC | Wordt gebruikt voor lasreactoren, separatoren en andere apparatuur die bestand is tegen zwavelzuur, azijnzuur en fosforzuur. | |
A062 | E 309L -16 | E 309L -16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van structuren gemaakt van hetzelfde type roestvrij staal, composietstaal en ongelijksoortig staal dat wordt gebruikt in synthetische vezel- en petrochemische apparatuur. |
A072 | A | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor het lassen van 00Cr25N20Nb staal, zoals nucleaire brandstofapparatuur. |
A082 | A | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor lassen en reparatielassen van corrosiebestendig staal zoals 00Cr17N15Si4Nb en 00Cr14N17Si4, die bestand zijn tegen geconcentreerde salpeterzuurcorrosie. |
A102 | E308-16 | E308-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van corrosiebestendige 0H19N9, 0H19N11Ti roestvrijstalen constructies met werktemperaturen onder 300°C. |
A102H | E308H-16 | E308H-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van corrosiebestendige 0Cr19Ni9 roestvast stalen constructies met werktemperaturen onder 300°C. |
A107 | E308-15 | E308-15 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Lassen van corrosiebestendige 0Cr18Ni8 roestvast stalen constructies met werktemperaturen onder 300°C. |
A132 | E347-16 | E347-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van kritisch titaan-gestabiliseerd 0Cr19Ni11Ti roestvast staal. |
A137 | E347-15 | E347-15 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Lassen van kritisch titaan-gestabiliseerd 0Cr19Ni11Ti roestvast staal. |
A157Mn | A | Type met laag waterstofgehalte | DC | Gebruikt voor het lassen van staal met hoge sterkte en ongelijksoortig staal, zoals H617 staal. | |
A146 | A | 1 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Lassen van kritische 0Cr20N10Mn6 roestvast stalen constructies. |
A202 | E316-16 | E316-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van 0Cr17N12Mo2 roestvast stalen constructies in organische en anorganische zure media. |
A207 | E316-15 | E316-15 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Lassen van 0Cr17N12Mo2 roestvast stalen constructies in organische en anorganische zure media. |
A212 | E318-16 | E318-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van kritieke 0H17N12M2 roestvrijstalen apparatuur, zoals apparatuur voor ureum en synthetische vezels. |
A222 | E317MuCu-16 | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van roestvast stalen constructies met hetzelfde type en kopergehalte, zoals 0H18N12M2Cu2. |
A232 | E318V-16 | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van algemeen hittebestendige en corrosiebestendige roestvrijstalen constructies, zoals 0Cr19Ni9 en 0Cr17Ni12Mo2. |
A237 | E318V-15 | 1 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Lassen van veelgebruikte hittebestendige en corrosiebestendige roestvrijstalen constructies, zoals 0Cr19Ni9 en 0Cr17Ni12Mo2. |
A242 | E317-16 | E317-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van structuren gemaakt van hetzelfde type roestvast staal. |
A302 | E309-16 | E309-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van structuren gemaakt van hetzelfde type roestvast staal, roestvast stalen voeringen, ongelijksoortig staal (zoals Cr19Ni9 met laag koolstofstaal), evenals hoog chroomstaal, hoog mangaanstaal, enzovoort. |
A307 | E309-15 | E309-15 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Lassen van structuren gemaakt van hetzelfde type roestvrij staal, ongelijksoortig staal, hoog chroomstaal, hoog mangaanstaal, enzovoort. |
A312 | E309Mo-16 | E309Mo-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Wordt gebruikt voor het lassen van roestvaststalen containers die bestand zijn tegen zwavelzuurcorrosie in het medium en voor het lassen van roestvaststalen voeringen, samengestelde staalplaten en ongelijksoortige staalsoorten. |
A312SL | E309Mo-16 | E309Mo-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor het lassen van aluminium-gelegeerde oppervlaktedelen van Q23520g, Cr5Mo en andere staalsoorten en voor het lassen van ongelijksoortige staalsoorten. |
A316 | A | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor het lassen van roestvast staal, samengestelde staalplaten en ongelijksoortig staal dat bestand is tegen corrosie in zwavelzuur. |
A317 | E309Mo-15 | E309Mo-15 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Gebruikt voor het lassen van roestvast staal, samengestelde staalplaten en ongelijksoortig staal dat bestand is tegen corrosie in zwavelzuur. |
A402 | E310-16 | E310-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Wordt gebruikt voor het lassen van hittebestendig roestvrij staal van hetzelfde type onder omstandigheden met hoge temperaturen en kan ook worden gebruikt voor het lassen van hardbaar chroomstaal en ongelijksoortig staal. |
A407 | E310-15 | E310-15 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Gebruikt voor het lassen van hittebestendig roestvrij staal van hetzelfde type, roestvrijstalen voeringen en kan ook worden gebruikt voor het lassen van hardbaar chroomstaal en ongelijksoortig staal. |
A412 | E310Mo-16 | E310Mo-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Wordt gebruikt voor het lassen van hittebestendig roestvast staal, roestvaststalen voeringen en ongelijksoortige staalsoorten onder omstandigheden met hoge temperaturen. Het heeft ook een uitstekende taaiheid bij het lassen van koolstofstaal met een hoge hardheid en laaggelegeerd staal. |
A422 | A | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor lassen en reparatielassen van Cr25Ni20Si2 austenitische hittebestendige stalen trommels op ovenspoel walsmachines. |
A432 | E310H-16 | E310H-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Specifiek gebruikt voor het lassen van HK40 hittebestendig staal. |
A462 | A | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor het lassen van ovenbuizen (zoals HK-40, HP-40, RC-1, RS-1, IN-80, enz.) die werken onder omstandigheden met hoge temperaturen. |
A502 | E16-25MoN-16 | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor het lassen van ongelijksoortig staal, laaggelegeerd en middelgelegeerd staal in gehard en getemperd en structuren met hoge sterkte. Het is ook geschikt voor het lassen van afgeschrikt en getemperd 30CrMnSiA staal, evenals roestvrij staal, koolstofstaal, chroomstaal en ongelijksoortig staal. |
A507 | E16-25MoN-15 | 1 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Wordt gebruikt voor het lassen van ongelijksoortig staal, laaggelegeerd en middelgelegeerd staal in afgeschrikte en getemperde toestand, evenals structuren met hoge sterkte. Het is ook geschikt voor het lassen van afgeschrikt en getemperd 30CrMnSiA staal, evenals roestvrij staal en koolstofstaal. |
A512 | E 16-8-2 -16 | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Voornamelijk gebruikt voor het lassen van hogetemperatuur- en hogedrukpijpleidingen van roestvrij staal. |
A517 | A | Type met laag waterstofgehalte | DC | Gebruikt voor lasstaven van staal met een gelijkwaardige weerstand tegen zwavelzuurcorrosie. | |
A607 | E330MoMnWNb-15 | 1 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Gebruikt voor het lassen van roestvrijstalen materialen van hetzelfde type die werken onder omstandigheden met hoge temperaturen van 850 °C tot 900 °C en voor het lassen van collectorbuizen en expansiepijpen in waterstofomzettingsovens (zoals Cr20Ni32 en Cr20Ni37 materialen). |
A707 | A | 1 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Gebruikt voor het lassen van apparatuur die wordt gebruikt in azijnzuur, vinyl, ureum en andere toepassingen. |
A717 | A | 1 | Type met laag waterstofgehalte | DC | Geschikt voor het lassen van 2Cr15Mn15Ni2N laag-magnetisch onderdelen van roestvrij staal in elektrofysische apparaten of voor het lassen van ongelijksoortig staal zoals 1Cr18Ni11Ti. |
A802 | A | 1 | Titanium-calcium type | AC/DC | Lassen van pijpleidingen gebruikt bij de productie van synthetisch rubber met een zwavelzuurconcentratie van 50% en specifieke werktemperatuur en atmosferische druk, evenals lassen van Cr18Ni18Mo2Cu2Ti. |
A902 | E320-16 | E320-16 | Titanium-calcium type | AC/DC | Gebruikt voor het lassen van Carpenter 20Cb nikkellegering in corrosieve media zoals zwavelzuur, salpeterzuur, fosforzuur en oxiderende zuren. |
Rang | AWS | Chemische samenstelling van het afgezette metaal (%) | Mechanische eigenschappen van het afgezette metaal | Gebruikt | |||||||||||||
C | Mn | Si | S | P | Cr | Ni | Mo | Cu | Anderen | R m (MPa) | A (%) | ||||||
E5MoV-15 | - | ≤0.12 0.074 | 0.5-0.9 0.68 | ≤0.50 0.42 | ≤0.030 0.010 | ≤0.030 0.019 | 4.5-6.0 5.3 | - | 0.40-0.70 0.55 | ≤0.5 0.052 | V : 0.10-0.35 0.25 | ≥540 625 (750℃×4h) | ≥14 20 (750℃×4h) | Gebruikt voor het lassen van parelitische hittebestendige staalsoorten zoals Cr5MoV. | |||
E410-15 | E410-15 | ≤0.12 0.048 | ≤1.0 0.81 | ≤0.90 0.44 | ≤0.030 0.007 | ≤0.030 0.023 | 11.0-13.5 13.16 | ≤0.70 0.51 | ≤0.75 0.12 | ≤0.75 0.15 | - | ≥450 545 (750℃×1h) | ≥20 23 (750℃×1h) | Gebruikt voor oplassen van 0Cr13, 1Cr13 staal en slijtvast, corrosiebestendig staal. | |||
E410NiMo-15 | E410NiMo-15 | ≤0.06 0.030 | ≤1.0 0.71 | ≤0.90 0.26 | ≤0.030 0.006 | ≤0.030 0.016 | 11.0-12.5 12.15 | 4.0-5.0 4.39 | 0.40-0.70 0.45 | ≤0.75 0.17 | - | ≥760 890 (610℃×1h) | ≥15 17 (610℃×1h) | Gebruikt voor het lassen van 0Cr13 roestvrij staal. | |||
E308-16 | E308-16 | ≤0.08 0.052 | 0.5-2.5 1.33 | ≤0.90 0.71 | ≤0.030 0.007 | ≤0.030 0.021 | 18.0-21.0 19.82 | 9.0-11.0 9.45 | ≤0.75 0.13 | ≤0.75 0.20 | - | ≥550 630 | ≥35 40 | Gebruikt voor het lassen van 0Cr19Ni9 roestvrijstalen structuren met werktemperaturen onder 300°C. | |||
E308-15 | E308-15 | ≤0.08 0.057 | 0.5-2.5 1.35 | ≤0.90 0.41 | ≤0.030 0.007 | ≤0.030 0.021 | 18.0-21.0 19.78 | 9.0-11.0 9.75 | ≤0.75 0.15 | ≤0.75 0.20 | - | ≥550 630 | ≥35 40 | Gebruikt voor het lassen van 0Cr19Ni9 roestvrijstalen structuren met werktemperaturen onder 300°C. | |||
E308H-16 | E308H-16 | 0.04-0.08 0.058 | 0.5-2.5 1.14 | ≤0.90 0.62 | ≤0.030 0.007 | ≤0.030 0.020 | 18.0-21.0 19.70 | 9.0-11.0 9.68 | ≤0.75 0.20 | ≤0.75 0.10 | - | ≥550 645 | ≥35 42 | Gebruikt voor het lassen van 0Cr19Ni9 roestvrijstalen structuren met werktemperaturen onder 300°C. | |||
E308L-16 | E308L-16 | ≤0.04 0.028 | 0.5-2.5 1.15 | ≤0.90 0.70 | ≤0.030 0.010 | ≤0.030 0.019 | 18.0-21.0 19.25 | 9.0-11.0 9.49 | ≤0.75 0.10 | ≤0.75 0.13 | - | ≥520 590 | ≥35 44 | Gebruikt voor het lassen van ultralaag koolstof 00Cr19Ni10 of 0Cr18Ni10Ti roestvast staal. | |||
E308L-16W | E308L-16 | ≤0.04 0.029 | 0.5-2.5 2.14 | ≤0.90 0.53 | ≤0.030 0.010 | ≤0.030 0.019 | 18.0-21.0 19.25 | 9.0-11.0 10.2 | ≤0.75 0.10 | ≤0.75 0.13 | - | ≥520 590 | ≥35 44 -196℃ A KV 41(J) | Gebruikt voor het lassen van ultralaag koolstof 00Cr19Ni10 of 0Cr18Ni10Ti roestvast staal, dat een goede taaiheid vertoont bij 196°C. Geschikt voor het lassen van LNG-opslagtanks en pijpleidingen. |
Austenitisch roestvast staal staat bekend om zijn lasbaarheid en wordt breed toegepast in de industrie. Tijdens het lassen zijn over het algemeen geen speciale procesmaatregelen nodig. In dit artikel worden de oorzaken van warmscheuren geanalyseerd, interkristallijne corrosiespanningscorrosie en verbrossing van de lasverbinding (verbrossing bij lage temperatuur, verbrossing in de sigmafase en brosse breuk in de smeltlijn) die kunnen optreden tijdens het lassen van austenitisch roestvast staal, evenals preventiemaatregelen.
Aan de hand van theoretische en praktische analyses van laseigenschappen biedt dit document een diepgaande blik op de principes en methoden van elektrodeselectie bij het lassen van verschillende materialen onder verschillende werkomstandigheden. Alleen door rationele procesmaatregelen en elektrodeselectie kunnen we het volgende bereiken perfecte lassen.
Roestvrij staal wordt steeds meer gebruikt in industrieën zoals ruimtevaart, petroleum, chemicaliën en kernenergie. Het is onderverdeeld in chroom roestvrij staal en chroom-nikkel roestvrij staal op basis van de chemische samenstelling en in ferritisch roestvrij staal, martensitisch roestvrij staal, austenitisch roestvrij staal en austenitisch-ferritisch duplex roestvrij staal op basis van de structuur.
Hiervan heeft austenitisch roestvast staal (18-8 roestvast staal) een superieure corrosiebestendigheid dan andere roestvaste staalsoorten. Hoewel de sterkte relatief laag is, biedt het uitstekende vervormbaarheid en taaiheid en een goede lasbaarheid. Het wordt voornamelijk gebruikt voor chemische containers, apparatuur en onderdelen, waardoor het tegenwoordig het meest toegepaste roestvast staal in de industrie is.
Ondanks de vele voordelen lastechnieken of onjuiste keuze van het lasmateriaal kan veel defecten introduceren in austenitisch roestvast staal, wat uiteindelijk de prestaties aantast.
Warmscheuren is een defect dat gemakkelijk kan optreden bij het lassen van austenitisch roestvast staal, inclusief longitudinale en transversale lasscheuren, boogstaking scheuren, wortelscheuren van de eerste las en scheuren tussen de lagen bij meerlagig lassen. Dit geldt vooral voor austenitische roestvaste staalsoorten met een hoog nikkelgehalte.
(1) Austenitisch roestvast staal heeft een groot vloeibaar-vaste fase interval, wat resulteert in een langere kristallisatietijd en een sterke kristallografische oriëntatie van één fase. austenietwat leidt tot ernstige ontmenging van onzuiverheden.
(2) Het heeft een kleine warmtegeleidingscoëfficiënt en een grote lineaire uitzettingscoëfficiënt, wat resulteert in grote inwendige spanningen bij het lassen (meestal trekspanningen in de las en de warmte-beïnvloede zone).
(3) Elementen zoals C, S, P, Ni in austenitisch roestvast staal kunnen eutecten met een laag smeltpunt vormen in het smeltbad. Bijvoorbeeld, Ni3S2 gevormd door S en Ni heeft een smeltpunt van 645°C, terwijl het eutectische Ni-Ni3S2 een smeltpunt heeft van slechts 625°C.
(1) Gebruik een las met duplexstructuur. Streef ernaar om het lasmetaal een austenitische en ferritische duplexstructuur te geven. Het controleren van het ferrietgehalte onder 3-5% kan de richting van austeniet zuilvormige kristallen en verfijnen de korrels. Bovendien kan ferriet meer onzuiverheden oplossen dan austeniet, waardoor de segregatie van eutecten met een laag smeltpunt bij de korrelgrenzen van austeniet wordt verminderd.
(2) Lasproces maatregelen. Kies zoveel mogelijk alkalisch beklede elektroden van goede kwaliteit, samen met een kleine lijnenergie, kleine stromen en snel niet-oscillerend lassen. Probeer bij het afwerken de krater te vullen en gebruik argon booglassen voor de eerste run om lasspanning en kraterbreuk te minimaliseren.
(3) Controleer de chemische samenstelling. Beperk strikt het gehalte aan onzuiverheden zoals S, P in de las om laagsmeltende eutecten te verminderen.
Interkristallijne corrosie treedt op tussen de korrels, waardoor de hechtsterkte tussen de korrels afneemt en de sterkte bijna volledig verdwijnt. Wanneer het aan spanning wordt blootgesteld, zal het breken langs de korrelgrenzen.
Volgens de chroomdepletietheorie, wanneer de las en de warmte-beïnvloede zone worden verhit tot de sensibilisatietemperatuur van 450-850℃ (gevaarlijke temperatuurzone), diffundeert koolstof, die oververzadigd is, naar de korrelgrenzen van het austeniet vanwege de grotere atomaire straal van Cr en langzamere diffusiesnelheid. Het vormt Cr23C6 met de chroomverbinding op de korrelgrens, wat resulteert in chroomarme korrelgrenzen, die onvoldoende bestand zijn tegen corrosie.
(1) Koolstofgehalte controleren
Gebruik roestvaststalen lasmaterialen met een laag koolstofgehalte of ultralaag koolstofgehalte (W(C) ≤ 0,03%) zoals A002.
(2) Stabilisatoren toevoegen
Door elementen als Ti en Nb toe te voegen aan het staal en de lasmaterialen, die een sterkere affiniteit met C hebben dan Cr, kunnen ze met C combineren om stabiele carbiden te vormen en zo chroomdepletie aan de austenitische korrelgrenzen voorkomen. Gebruikelijke roestvast staal en lasmaterialen bevatten Ti, Nb, zoals 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni12MO2Ti staal, E347-15 elektroden, H0Cr19Ni9Ti lasdraad, enz.
(3) Een duplexstructuur gebruiken
Door een bepaalde hoeveelheid ferrietvormende elementen zoals Cr, Si, Al, Mo van lasdraad of elektroden in de las te brengen, wordt een duplexstructuur van austeniet + ferriet gevormd in de las. Omdat Cr sneller diffundeert in ferriet dan in austeniet, diffundeert Cr sneller naar de korrelgrens in ferriet, waardoor de chroomdepletie bij de korrelgrenzen van austeniet afneemt. Het ferrietgehalte in het lasmetaal wordt over het algemeen gecontroleerd op 5% tot 10%. Als er te veel ferriet is, wordt de las bros.
(4) Snelle afkoeling
Omdat austenitisch roestvast staal niet verhardt, is de koelsnelheid van het lasverbinding kan tijdens het lasproces worden verhoogd, bijvoorbeeld door een koperen onderlegger onder het werkstuk te plaatsen of het direct met water te koelen.
Bij het lassen kunnen kleine stromen, hoge lassnelheden, korte bogen en meerlaags lassen worden gebruikt om de verblijftijd van de lasnaad in de gevaarlijke temperatuurzone te verkorten, waardoor de vorming van chroomarme zones wordt voorkomen.
(5) Oplossingsbehandeling of homogeniserende warmtebehandeling uitvoeren
Verwarm de lasnaad na het lassen tot 1050-1100℃ om carbiden weer op te lossen in de austeniet en koel dan snel af om een stabiele eenfasige austenitische structuur te vormen.
Als alternatief kun je een homogeniserende warmtebehandeling uitvoeren, waarbij je de temperatuur 2 uur lang op 850-900℃ houdt. Op dat moment diffundeert Cr binnenin de austenietkorrels naar de korrelgrenzen en bereikt het Cr-gehalte bij de korrelgrenzen weer meer dan 12%, waardoor interkristallijne corrosie wordt voorkomen.
Spanningscorrosie is een vorm van destructieve corrosie die optreedt in metalen onder de gecombineerde inwerking van spanning en corrosieve media. Op basis van voorbeelden van spanningscorrosie in roestvaststalen apparatuur en onderdelen en experimenteel onderzoek, kan worden aangenomen dat onder de gezamenlijke inwerking van bepaalde statische trekspanning en specifieke elektrochemische media bij bepaalde temperaturen, bestaand roestvast staal spanningscorrosie kan vertonen.
Een van de belangrijkste kenmerken van spanningscorrosie is dat de combinatie van corrosieve media en materialen selectief is. Media die spanningscorrosie kunnen veroorzaken in austenitisch roestvast staal omvatten voornamelijk zoutzuur en chloridehoudende media, maar ook zwavelzuur, salpeterzuur, hydroxiden (alkaliën), zeewater, stoom, H2S-oplossing, geconcentreerde NaHCO3+NH3+NaCl-oplossing en andere.
Spanningscorrosie is een vertraagd scheurvormend fenomeen dat optreedt wanneer een lasverbinding wordt onderworpen aan trekspanning in een specifieke corrosieve omgeving. Spanningscorrosiescheuren in de lasverbinding van austenitisch roestvast staal is een ernstige vorm van bezwijken, die zich manifesteert als bros bezwijken zonder plastische vervorming.
(1) Rationele verwerkings- en assemblageprocedures
Minimaliseer koude vervorming zoveel mogelijk, vermijd geforceerde assemblage en voorkom verschillende vormen van schade (waaronder assemblage en vlamboogbranden) tijdens assemblage die kunnen fungeren als SCC-scheurbronnen en putcorrosie kunnen veroorzaken.
(2) Rationele keuze van lasmateriaal
Zorg voor een goede aansluiting tussen de lasnaad en het basismateriaal en voorkom nadelige structuren zoals korrelverkleuring en harde, brosse lasnaden. martensiet.
(3) Geschikte lastechniek
Zorg ervoor dat de lasnaad goed gevormd is en geen spanningsconcentratie of putdefecten zoals ondersnijding veroorzaakt. Gebruik een redelijke lasvolgorde om het niveau van de restlasspanning te verlagen. Vermijd bijvoorbeeld kruisverbindingen, verander Y-vormige groeven in X-vormige groeven, verklein de groefhoek, gebruik korte lastrajecten en gebruik lage lineaire energie.
(4) Stressverlichtende behandeling
Implementeer warmtebehandeling na het lassen, zoals volledige gloeien of spanningsarmgloeien. Gebruik na het lassen hameren of peening wanneer warmtebehandeling een uitdaging is om uit te voeren.
(5) Maatregelen voor productiebeheer
Onzuiverheden in de media controleren, zoals O2, N2, H2O in vloeibare ammoniak, H2S in vloeibaar petroleumgas, O2, Fe3+, Cr6+ in chlorideoplossingen, enz. Anticorrosiemaatregelen implementeren, zoals coating, bekleding of kathodische bescherming en corrosieremmers toevoegen.
Nadat austenitische roestvaststalen lassen gedurende een bepaalde tijd bij hoge temperaturen zijn verhit, treedt een afname van de kerftaaiheid op, bekend als verbrossing.
(1) Oorzaken
De structuur van duplexlassen met een grote hoeveelheid ferrietfase (meer dan 15%~20%) zal na verhitting bij 350~500°C een aanzienlijke afname in plasticiteit en taaiheid vertonen. Omdat de verbrossingssnelheid het snelst is bij 475°C, wordt dit 475°C verbrossing genoemd.
Voor austenitische roestvaststalen lasverbindingen is corrosiebestendigheid of oxidatiebestendigheid niet altijd de meest kritische prestatie. Bij gebruik bij lage temperaturen worden de plasticiteit en taaiheid van het lasmetaal belangrijke eigenschappen.
Om te voldoen aan de eisen voor taaiheid bij lage temperatuur, wordt meestal een enkele austenietstructuur gewenst voor de lasstructuur om de aanwezigheid van δ ferriet te vermijden. De aanwezigheid van δ ferriet verslechtert altijd de taaiheid bij lage temperatuur en hoe meer er aanwezig is, hoe ernstiger de verbrossing.
(2) Preventieve maatregelen
① Om de scheurvastheid en corrosiebestendigheid van het lasmetaal te garanderen, moet de ferrietfase op een lager niveau worden gehouden, rond 5%.
Lassen die 475°C verbrossing hebben ondergaan, kunnen worden geëlimineerd door afkoeling bij 900°C.
(1) Oorzaken
Wanneer austenitische roestvaststalen lasverbindingen langdurig worden gebruikt in een temperatuurbereik van 375~875°C, ontstaat een FeCr intermetallische verbinding die bekend staat als de σ fase. De σ fase is hard en bros (HRC>68).
Het neerslaan van de σ-fase resulteert in een sterke afname van de kerfslagtaaiheid van de las, een fenomeen dat bekend staat als σ-fase verbrossing. De σ-fase komt over het algemeen alleen voor in lassen met een duplexstructuur; als de bedrijfstemperatuur hoger wordt dan 800~850°C, zal de σ-fase ook neerslaan in eenfasige austenietlassen.
(2) Preventieve maatregelen
① Beperk de inhoud van ferriet in het lasmetaal (minder dan 15%); gebruik supergelegeerde lasmaterialen, d.w.z. lasmaterialen met een hoog nikkelgehalte, en controleer strikt de inhoud van Cr, Mo, Ti, Nb en andere elementen.
② Gebruik een kleine specificatie om de verblijftijd van het lasmetaal bij hoge temperaturen te verminderen.
③ Voer voor reeds neergeslagen σ-fase een oplossingsbehandeling uit als de omstandigheden het toelaten, om de σ-fase op te lossen in austeniet.
Verwarm de lasverbinding tot 1000~1050°C en koel dan snel af. De σ fase komt over het algemeen niet voor in 1Cr18Ni9Ti staal.
(1) Oorzaken
Wanneer austenitisch roestvast staal gedurende langere tijd bij hoge temperaturen wordt gebruikt, kan brosse breuk optreden langs de smeltlijn.
(2) Preventieve maatregelen
Mo toevoegen aan het staal kan het staal beter bestand maken tegen brosse breuken bij hoge temperaturen.
Uit de bovenstaande analyse kan worden afgeleid dat de juiste keuze van lasprocesmaatregelen of lasmaterialen het optreden van de bovengenoemde problemen kan voorkomen. lasdefecten. Austenitisch roestvast staal heeft een uitstekende lasbaarheid, en bijna alle lasmethoden kan worden gebruikt voor het lassen van austenitisch roestvast staal.
Van de verschillende lasmethoden zijn de metalen boog lassen (SMAW) wordt veel gebruikt vanwege het aanpassingsvermogen aan verschillende posities en verschillende plaatdiktes. Laten we vervolgens de selectieprincipes en -methoden van austenitische roestvaststalen lasstaven voor verschillende doeleinden analyseren.
Roestvrij staal wordt voornamelijk gebruikt voor corrosiebestendigheid, maar ook voor hittebestendig staal en staal voor lage temperaturen.
Daarom moeten bij het lassen van roestvast staal de prestaties van de lasdraad overeenkomen met het beoogde gebruik van het roestvast staal. De selectie van roestvaststalen lasdraad moet gebaseerd zijn op het basismetaal en de werkomstandigheden, waaronder bedrijfstemperatuur en contactmedia.
Tabel met verschillende roestvast staal en bijbehorende lasdraadtypes en -nummers.
Staalsoort | Model lasstaaf | Lasdraad kwaliteit | Nominale samenstelling van de lasdraad | Opmerking |
0H18N11 | E308L-16 | A002 | 00H19N10 | |
0H19N11 | ||||
00H17N14M2 | Uitstekende hittebestendigheid, corrosiebestendigheid en scheurvastheid | |||
00H18N5M3S2 | E316L-16 | A022 | 00H18N12M2 | |
00H17N13M3 | ||||
00H18N14M2Cu2 | E316Cu1-16 | A032 | 00H19N13M2Cu | |
00H22N5M3N | E309Mo1-16 | A042 | 00H23N13M2 | |
Corrosiebestendigheid van de las tegen mierenzuur, azijnzuur en chloride-ionen | ||||
00H18N24M5Cu | E385-16 | A052 | 00H18N24M5 | |
0H19N9 | E308-16 | A102 | 0H19N10 | Titanium-calcium type coating |
1H18N9T | ||||
1H19N9 | E308-15 | A107 | 0H19N10 | Coating met laag waterstoftype |
0H18N9 | ||||
0H18N9 | — | A122 | — | |
Uitstekende weerstand tegen interkristallijne corrosie | ||||
0H18N11T | E347-16 | A132 | 0H19N10Nb | |
0H18N11Nb | E347-15 | A137 | 0H19N10Nb | |
1H18N9T | ||||
0H17N12M2 | E316-16 | A202 | 0H18N12M2 | |
00H17N13M2T | ||||
1H18N12M2T | Heeft een betere weerstand tegen interkristallijne corrosie in vergelijking met A202 | |||
00H17N13M2T | E316Nb-16 | A212 | 0H18N12M2Nb | |
0H18N12M2Cu2 | E316Cu-16 | A222 | 0H19N13M2Cu2 | Door de aanwezigheid van koper is het uitstekend bestand tegen zuren in zwavelzuur. |
0H19N13M3 | Met een hoog molybdeengehalte is het uitstekend bestand tegen niet-oxiderende zuren en organische zuren. | |||
00H17N13M3T | E317-16 | A242 | 0H19N13M3 | |
1H23N13 | E309-16 | A302 | 1H23N13 | Ongelijksoortig staal, hoogverchroomd staal, hoogmangaanstaal enz. |
00H18N5M3S2 | ||||
00H18N5M3S2 | E309Mo-16 | A312 | 1H23N13M2 | |
Gebruikt voor het lassen van chroomstaal met een hoge hardheid en ongelijksoortig staal. | ||||
1H25N20 | E310-16 | A402 | 2H26N21 | |
1H18N9T | E310-15 | A407 | Coating met laag waterstoftype | |
Cr16N25M6 | E16-25MoN-16 | A502 | ||
Cr16N25M6 | E16-25MoN-15 | A507 |
(I) Eerste kernpunt
In het algemeen kan de selectie van lasdraad verwijzen naar het materiaal van het basismetaal, waarbij lasdraad wordt gekozen met dezelfde of een vergelijkbare samenstelling als het basismetaal. Bijvoorbeeld, A102 komt overeen met 0Cr18Ni9, A137 komt overeen met 1Cr18Ni9Ti.
(II) Kernpunt twee
Omdat het koolstofgehalte een grote invloed heeft op de corrosiebestendigheid van roestvast staal, wordt over het algemeen aanbevolen om roestvast stalen lasstaven te kiezen waarbij het neergeslagen metaal een lagere hoeveelheid koolstof bevat dan het basismetaal. Voor 316L moet bijvoorbeeld een A022 lasstaaf worden gekozen.
(III) Kernpunt drie
Het lasmetaal van austenitisch roestvast staal moet mechanische eigenschappen hebben. Dit kan worden geverifieerd door middel van een lasprocesbeoordeling.
(IV) Vierde kernpunt (Austenitisch hittebestendig staal)
Voor hittebestendig roestvrij staal (austenitisch hittebestendig staal) dat bij hoge temperaturen wordt gebruikt, moeten de geselecteerde lasstaven in de eerste plaats voldoen aan de weerstand tegen warmtescheuren van het lasmetaal en de prestaties bij hoge temperaturen van de lasverbinding.
(V) Kernpunt vijf (Corrosiebestendig roestvrij staal)
Voor corrosiebestendig roestvast staal dat wordt gebruikt in verschillende corrosieve media, moeten lasstaven worden geselecteerd op basis van het medium en de bedrijfstemperatuur, waarbij hun corrosiebestendigheid wordt gegarandeerd (het uitvoeren van corrosietests op de gelaste verbindingen).
(VI) Kernpunt zes
Voor austenitisch roestvast staal dat bij lage temperaturen werkt, moet de slagvastheid bij lage temperaturen bij de bedrijfstemperatuur van de lasverbinding gegarandeerd zijn, dus worden zuiver austenitische lasstaven gebruikt, zoals A402, A407.
(VII) Kernpunt zeven
Op nikkel gebaseerde lassen van legeringen Er kunnen ook staven worden gekozen, zoals het gebruik van een op nikkel gebaseerd lasmateriaal met 9% Mo om Mo6 type super austenitisch roestvast staal te lassen.
(VIII) Achtste kernpunt: Keuze van lasstaafvloeistoftypes
Het lassen van austenitisch roestvast staal heeft zijn unieke eigenschappen en de selectie van lasdraad voor austenitisch roestvast staal is bijzonder belangrijk. Door langdurige praktijkervaring is bewezen dat met de bovenstaande maatregelen verschillende lasmethoden voor verschillende materialen en verschillende lasstaven voor verschillende materialen kunnen worden bereikt.
De selectie van roestvaststalen lasstaven moet gebaseerd zijn op het basismetaal en de werkomstandigheden, waaronder bedrijfstemperatuur en contactmedia. Dit heeft een grote sturende betekenis voor ons, omdat we alleen op deze manier de verwachte resultaten kunnen bereiken. laskwaliteit.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.